文／趙子海，凌世權，于海龍，繳平，譚文娟·吉利汽車集團有限公司ME 中心

本文介紹了側圍外板A 柱處的沖壓工藝方案，對側整形起皺的原因進行分析，通過實際案例闡述了側圍外板A 柱上部側整形起皺的解決方案，通過沖壓工藝進行改進，采用兩次側整形，首次側整形深度降低的方案，解決了側圍外板A 柱上部側整形起皺的問題，對類似造型的側圍外板A柱處的沖壓工藝設計提供參考。

常見的側圍A 柱處頂部形狀、工藝方案及其缺陷

常見的側圍A 柱頂部處形狀

某SUV 車型側圍A 柱頂部形狀如圖1 所示，A截面臺階高度12mm，B 截面臺階高度20mm，高度差8mm。

圖1 側圍A 柱上部典型形狀

側圍A 柱頂部處常見的沖壓工藝方案及缺陷

側圍A 柱頂部處常見的工藝方案為拉深(A 柱頂部保證拉延沖壓方向無負角，與沖壓方向10 度以內(nèi)夾角)、整形粗修邊(把拉延筋外的料粗修掉)、側整形(A 柱頂部一序側整形到位)、側修邊4 道工序，如圖2 所示。側整形工序下部廢料區(qū)采用側壓料便于控制側整形起皺。

圖2 側圍A 柱頂部常見沖壓工藝方案

側圍A 柱頂部處常見的工藝方案的缺陷原因：(1)由于產(chǎn)品A、B 截面?zhèn)日胃叨炔?mm，且尖角處拐角角度小，拐角半徑僅R3.5mm，產(chǎn)品工藝性很差。(2)側整形由于與頂蓋搭接處一序側整完成，所以側整形方向一般為與車身Z 向平行，與A 柱處側整形輪廓不是90 度，且此方向更易造成A 柱尖角處側整形多料起皺，側整形方向如圖3 所示。

圖3 側圍A 柱頂部側整形方向

側整形即使工藝采用下部廢料區(qū)側壓料并加些工藝造型吸皺仍然起皺嚴重，CAE 分析過程起皺及實際現(xiàn)場起皺零件如圖4、圖5 所示。

圖5 側圍A 柱頂部現(xiàn)場零件起皺照片

圖4 顯示CAE 分析到底前4mm 仍然起皺嚴重，現(xiàn)場實際零件通過模具采用研合強壓仍有比較嚴重的起皺痕跡，并且模具磨損嚴重。

圖4 側圍A 柱頂部CAE 分析過程起皺嚴重(到底前4mm)

側圍A 柱頂部處改進后的沖壓工藝及現(xiàn)場結果

側圍A 柱頂部處改進后的沖壓工藝

側圍A 柱頂部處改進后的沖壓工藝方案為拉深(A 柱頂部保證拉延沖壓方向無負角，與沖壓方向10度以內(nèi)夾角)、整形粗修邊(把A 柱對應翼子板匹配處整形出來，拉延筋外的料粗修掉)、側整形(A 柱頂部起皺嚴重處預整形，預整深度8mm)、側整形(A柱頂部整形到位)、側修邊5 道工序，如圖6、圖7所示。

圖6 改進后的側圍A 柱頂部沖壓工藝方案

圖7 改進后的側圍A 柱頂部沖壓工藝方案剖面圖

改進后的側圍A 柱頂部處工藝細節(jié)

側圍A 柱頂部處首次側整形型面過渡細節(jié)如圖8所示，兩序側整形的方向見圖9；首次側整形通過局部深度變淺，改善側圍A柱頂部處的側整形觸料順序，改善側整形起皺；二次側整形通過調整側整形方向垂直于A 柱處側整形輪廓也利于減輕起皺。

圖8 改進后的側圍A 柱頂部沖壓工藝方案細節(jié)圖

圖9 改進后的側圍A 柱頂部兩次側整形方向

改進后的側圍A 柱頂部處CAE 分析及現(xiàn)場結果

改進后的側圍A 柱頂部首次、第二次側整形CAE 分析見圖10、圖11，CAE 分析到底前4mm 時，有輕微波浪，到底前1mm 時，起皺基本消失。

圖10 改進后的側圍A 柱頂部首次側整形CAE 分析

圖11 改進后的側圍A 柱頂部第二次側整形CAE 分析

按此方案改進后的兩款車型側圍A 柱頂部現(xiàn)場零件照片如圖12 所示。零件起皺情況已經(jīng)解決，滿足內(nèi)板區(qū)產(chǎn)品要求。

圖12 改進后的側圍A 柱頂部現(xiàn)場零件照片

結束語

本文主要針對側圍A 柱頂部側整形起皺問題進行研究，根據(jù)傳統(tǒng)工藝的缺點進行改進，通過理論與實際結合，不斷總結經(jīng)驗來優(yōu)化沖壓工藝，致力于提升零件成形質量，縮短模具開發(fā)時間。